專利名稱：低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無功補(bǔ)償控制系統(tǒng)，尤其涉及低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的TSC (晶閘管投切電容)無功補(bǔ)償系統(tǒng)的無功算法方法仍停留在早期的均方根算法上，先進(jìn)一點(diǎn)的用移相算法方法，近年也有采用傅式算法的，而這些算法方法至少都需要一個(gè)周波且算法復(fù)雜，占用控制系統(tǒng)資源多，因此響應(yīng)時(shí)間慢，在無功頻繁突變環(huán)境下補(bǔ)償速度達(dá)不到要求(如弧光焊機(jī)等)。為了提高響應(yīng)速度有的TSC (晶閘管投切電容)控制器往往采用價(jià)格不菲的DSP控制芯片以及高端的16位或32位單片機(jī)來設(shè)計(jì)TSC (晶閘管投切電容)控制器，這樣又增加了成本和維護(hù)難度并且制造困難。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型有必要提供一種響應(yīng)速度較佳的低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置，其包括:兩采樣點(diǎn)無功算法控制器，其包括電流采樣輸入端、電壓采樣輸入端、以及多個(gè)投切電平輸出端，其中， 電流采樣輸入端與低壓母線電性連接而采樣該低壓母線的電流，電壓采樣輸入端與低壓母線電性連接而采樣該低壓母線的電壓；多個(gè)晶閘管開關(guān)，每個(gè)晶閘管開關(guān)包括控制端、第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端以及第二輸出端，其中，該控制端電性連接于一個(gè)該投切電平輸出端，該第一、第二輸入端均電性連接于該低壓母線；多個(gè)扼流圈，其一端分別電性連接于多個(gè)第二輸出端；多個(gè)電容，其一端分別電性連接該多個(gè)扼流圈的另一端，且還分別電性連接于多個(gè)第一輸出端，該多個(gè)電容的另一端電性接地。作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，每個(gè)晶閘管開關(guān)包括同步電路以及雙向可控硅，該同步電路上設(shè)置有相應(yīng)的控制端、相應(yīng)的第一輸入端、相應(yīng)的第一輸出端，該同步電路還電性連接于相應(yīng)的雙向可控硅的控制極，該第二輸入端與該第二輸出端分別為相應(yīng)的雙向可控娃的輸入與輸出。優(yōu)選地，該同步電路包括過零電路、發(fā)光二極管以及觸發(fā)可控硅，該過零電路的輸入、輸出以及米樣分別電性連接于相應(yīng)的觸發(fā)可控娃的輸入、控制極以及輸出，該發(fā)光二極管的陽極電性連接于電源，該發(fā)光二極管的陰極與相應(yīng)的投切電平輸出端電性連接，該發(fā)光二極管在發(fā)光時(shí)觸發(fā)相應(yīng)的觸發(fā)可控娃，該觸發(fā)可控娃的輸入為相應(yīng)的第一輸入端，該觸發(fā)可控硅的輸出為相應(yīng)的第一輸出端且還電性連接于相應(yīng)的雙向可控硅的控制極。優(yōu)選地，該同步電路采用過零觸發(fā)芯片。[0012]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，該兩采樣點(diǎn)無功算法控制器包括電壓與電流采樣電路、模數(shù)整形電路以及處理器，該處理器設(shè)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換接口、HMI接口以及DO接口，該電壓與電流采樣電路一端與低壓母線連接，該電壓與電流采樣電路的另一端經(jīng)由該模數(shù)整形電路電性連接于該模數(shù)轉(zhuǎn)化后接口，該DO接口電性連接于多個(gè)控制端。[0013]本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)算法且控制響應(yīng)時(shí)間在一個(gè)周波以內(nèi)，提高TSC(晶閘管投切電容)控制器性價(jià)比和無功補(bǔ)償系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間以及穩(wěn)定性。


[0014]圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式提供的低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]圖2為圖1中低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置的兩采樣點(diǎn)無功算法控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]圖3為圖1中低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置的晶閘管開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]圖4為圖1中低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置的指針定義圖。[0018]圖5為圖1中低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置的采樣曲線示意圖。[0019]主要符號說明:兩采樣點(diǎn)無功算法控制器1、晶閘管開關(guān)2、扼流圈3、電容4、低壓母線5、電壓與電流采樣電路11、模數(shù)整形電路12、處理器13、模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 14、HMI接口 15、D0接口 16、同步電路21、雙向可控硅22、過零電路210、發(fā)光二極管211、觸發(fā)可控硅212。
具體實(shí)施方式
[0020]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。[0021]請參閱圖1，其為本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式提供的低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置包括兩采樣點(diǎn)無功算法控制器1、晶閘管開關(guān)2、扼流圈3、電容4。晶閘管開關(guān)2、扼流圈3、電容4的數(shù)量相對應(yīng)，可以為多個(gè)，本實(shí)施方式中，為了便于說明均以一個(gè)為例進(jìn)行舉例說明。[0022]兩采樣點(diǎn)無功算法控制器I包括電流采樣輸入端、電壓采樣輸入端、以及多個(gè)投切電平輸出端，其中，電流采樣輸入端與低壓母線5電性連接而采樣該低壓母線5的電流，電壓采樣輸入端與低壓母線5電性連接而采樣該低壓母線5的電壓。[0023]請結(jié)合圖2，兩采樣點(diǎn)無功算法控制器I包括電壓與電流采樣電路11、模數(shù)整形電路12(AD整形電路)以及處理器13。該處理器13設(shè)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 14(AD轉(zhuǎn)換12Bit)、HMI接口 15以及DO接口 16。該電壓與電流采樣電路11的一端與低壓母線5連接，構(gòu)成電流采樣輸入端、電壓采樣輸入端，該電壓與電流采樣電路11的另一端經(jīng)由該模數(shù)整形電路12電性連接于該模數(shù)轉(zhuǎn)化后接口 14。該DO接口 16電性連接于晶閘管開關(guān)2，構(gòu)成投切電平輸出端，晶閘管開關(guān)2為多個(gè)時(shí)，該DO接口 16就有多個(gè)投切電平輸出端與多個(gè)晶閘管開關(guān)2連接。HMI接口 15主要是菜單顯示和鍵盤輸入，起到人機(jī)交互的作用。[0024]晶閘管開關(guān)2包括控制端、第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端以及第二輸出端，其中，該控制端電性連接于該投切電平輸出端，該第一、第二輸入端均電性連接于該低壓母線5。扼流圈3的一端電性連接于該第二輸出端；電容4的一端電性連接該扼流圈3的另一端，且還電性連接于該第一輸出端，該電容4的另一端電性接地。在本實(shí)施方式中，該晶閘管開關(guān)2包括同步電路21以及雙向可控硅22，該控制端、該第一輸入端、第一輸出端分別設(shè)置在該同步電路21上，該同步電路21還電性連接于該雙向可控硅22的控制極，該第二輸入端與該第二輸出端分別為該雙向可控硅22的輸入與輸出。該同步電路21可采用過零觸發(fā)芯片，如過零觸發(fā)芯片M0C3083。當(dāng)然也可以采用等效電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖3所示。如圖3中，該同步電路21包括過零電路210、發(fā)光二極管211以及觸發(fā)可控硅212。該過零電路210的輸入、輸出以及采樣分別電性連接于該觸發(fā)可控硅212的輸入、控制極以及輸出，該發(fā)光二極管211的陽極電性連接于電源(圖未示)，該發(fā)光二極管211的陰極與該投切電平輸出端電性連接，該發(fā)光二極管211在發(fā)光時(shí)觸發(fā)該觸發(fā)可控娃212,該觸發(fā)可控娃212的輸入為該第一輸入端,該觸發(fā)可控娃212的輸出為該第一輸出端且還電性連接于該雙向可控硅22的控制極。目前在電能質(zhì)量無功補(bǔ)償算法中，采用補(bǔ)償無功的算法有均方根公式算法、數(shù)字移相法、傅式算法(Fourior)、和現(xiàn)在流行的瞬時(shí)無功算法等，下面分別列出這些算法的采樣點(diǎn)計(jì)算公式:O、均方根公式算法:
權(quán)利要求1.一種低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置，其特征在于，其包括: 兩采樣點(diǎn)無功算法控制器，其包括電流采樣輸入端、電壓采樣輸入端、以及多個(gè)投切電平輸出端，其中，電流采樣輸入端與低壓母線電性連接而采樣該低壓母線的電流，電壓采樣輸入端與低壓母線電性連接而采樣該低壓母線的電壓； 多個(gè)晶閘管開關(guān)，每個(gè)晶閘管開關(guān)包括控制端、第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端以及第二輸出端，其中，該控制端電性連接于一個(gè)該投切電平輸出端，該第一、第二輸入端均電性連接于該低壓母線； 多個(gè)扼流圈，其一端分別電性連接于多個(gè)第二輸出端； 多個(gè)電容，其一端分別電性連接該多個(gè)扼流圈的另一端，且還分別電性連接于多個(gè)第一輸出端，該多個(gè)電容的另一端電性接地。
2.如權(quán)利要求1所述的低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置，其特征在于，每個(gè)晶閘管開關(guān)包括同步電路以及雙向可控硅，該同步電路上設(shè)置有相應(yīng)的控制端、相應(yīng)的第一輸入端、相應(yīng)的第一輸出端，該同步電路還電性連接于相應(yīng)的雙向可控硅的控制極，該第二輸入端與該第二輸出端分別為相應(yīng)的雙向可控娃的輸入與輸出。
3.如權(quán)利要求2所述的低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置，其特征在于，該同步電路包括過零電路、發(fā)光二極管以及觸發(fā)可控硅，該過零電路的輸入、輸出以及采樣分別電性連接于相應(yīng)的觸發(fā)可控硅的輸入、控制極以及輸出，該發(fā)光二極管的陽極電性連接于電源，該發(fā)光二極管的陰極與相應(yīng)的投切電平輸出端電性連接，該發(fā)光二極管在發(fā)光時(shí)觸發(fā)相應(yīng)的觸發(fā)可控娃，該觸發(fā)可控娃的輸入為相應(yīng)的第一輸入端，該觸發(fā)可控娃的輸出為相應(yīng)的第一輸出端且還電性連接于相應(yīng)的雙向可控硅的控制極。
4.如權(quán)利要求2或3所述的低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置，其特征在于，該同步電路采用過零觸發(fā)芯片。
5.如權(quán)利要求1所述的低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置，其特征在于，該兩采樣點(diǎn)無功算法控制器包括電壓與電流采樣電路、模數(shù)整形電路以及處理器，該處理器設(shè)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換接口、HMI接口以及DO接口，該電壓與電流采樣電路一端與低壓母線連接，該電壓與電流采樣電路的另一端經(jīng)由該模數(shù)整形電路電性連接于該模數(shù)轉(zhuǎn)化后接口，該DO接口電性連接于多個(gè)控制端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種低壓無功補(bǔ)償晶閘管投切電容補(bǔ)償裝置，其包括兩采樣點(diǎn)無功算法控制器，其包括電流采樣輸入端、電壓采樣輸入端及多個(gè)投切電平輸出端，電流采樣輸入端與低壓母線電性連接，電壓采樣輸入端與低壓母線電性連接；多個(gè)晶閘管開關(guān)，每個(gè)晶閘管開關(guān)包括控制端、第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端以及第二輸出端，其中，該控制端電性連接于一個(gè)該投切電平輸出端，該第一、第二輸入端均電性連接于該低壓母線；多個(gè)扼流圈，其一端分別電性連接于多個(gè)第二輸出端；多個(gè)電容，其一端分別電性連接該多個(gè)扼流圈的另一端，且還分別電性連接于多個(gè)第一輸出端，該多個(gè)電容的另一端電性接地。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于響應(yīng)速度較佳。
文檔編號H02J3/18GK203071583SQ20132008070
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月21日
發(fā)明者李瑜 申請人:安徽天沃電氣技術(shù)有限公司